Одним из основных рабочих элементов двигателя мотоцикла является поршень – деталь цилиндрической формы, двигающаяся внутри цилиндра. Она воспринимает давление газа, образующегося в результате сгорания топливно-воздушной смеси, и превращает его в механическую энергию.
Раньше поршни изготавливались из чугуна. Они были надежными, но тяжелыми, поэтому первые двигатели не обладали высокой мощностью.
В дальнейшем для производства поршней стал использоваться алюминий – легкий, но в то же время прочный материал, позволивший увеличить теплоотдачу и оборотистость двигателя.
Однако вместе с ростом мощности двигателя в разы возросла температура и давление в цилиндрах, поэтому алюминиевые детали стали заменять стальными – способными выдерживать увеличенные нагрузки. Современные стальные поршни имеют облегченную конструкцию и минимальную компрессионную высоту.
Требования к поршням
В однотактном или двухтактном двигателе мотоцикла при сгорании топливно-воздушной смеси выделяется большое количество тепла. Под его давлением поршень опускается вниз, при этом температура в цилиндре достигает экстремально высоких значений.
Детали двигателя, постоянно работающие в сложных условиях, должны быть устойчивыми к перегреву, высоким контактным нагрузкам и механическому воздействию реакции от шатуна.
Только с помощью конструкционных материалов достичь таких характеристик сложно, поэтому заводы-производители автокомпонентов используют специальные антифрикционные покрытия для поршней, стенок гильз и других деталей двигателя.
Со временем заводской защитный слой стирается и нуждается в обновлении. Для этих целей можно применять специальные составы на основе твердых смазочных веществ – антифрикционные твердосмазочные покрытия.
Одним из самых эффективных материалов, предназначенных для нанесения на юбки поршней является MODENGY Для деталей ДВС. Это покрытие снижает износ деталей в результате трения, препятствует появлению на них задиров. Состав способствует уменьшению шума при работе двигателя, увеличению его КПД и снижению расхода топлива.
Помимо поршней, данным средством можно обрабатывать вкладыши валов, шлицевые соединения, штоки клапанов, дроссельную заслонку.
Чтобы обеспечить наилучшую адгезию покрытия и долгий срок его службы, перед нанесением производитель рекомендует очистить и обезжирить поверхности Специальным очистителем‑активатором MODENGY.
Охлаждение поршней мотоцикла
Во время работы поршни мотоцикла подвергаются воздействию экстремально высоких температур, поэтому предусмотрено 4 пути их охлаждения:
- Через поршневые кольца: прижатые к поршневым канавкам и стенке цилиндра, они отводят больше половины теплового потока
- С помощью моторного масла: в виде масляного тумана в поддон картера уходит существенная часть тепла
- Через бобышки на юбке поршня: через них тепло передается в палец, затем в шатун, после чего попадает в масло
- С помощью свежей воздушно-топливной смеси
Наиболее эффективным способом охлаждения поршней мотоцикла является отдача тепла посредством поршневых колец. Если этот процесс нарушается, поршни быстро разрушаются, и двигатель может выйти из строя.
Диагностика поршней и пути устранения неисправностей
Стук при работе двигателя, частый перегрев, потеря мощности, повышенное дымление, увеличение расхода топлива, резкое падение уровня масла и другие подобные явления – повод для тщательного техосмотра мотоцикла, в частности, диагностики его цилиндро-поршневой группы.
Замерить мощность двигателя в бытовых условиях практически невозможно, поэтому многие отмечают падение этого показателя по косвенным признакам: снижению максимальной скорости мотоцикла или уменьшению компрессии в цилиндре. Второй способ оценки мощности предпочтительнее, потому что снижение скорости может быть вызвано закоксовыванием выпускной системы или нарушением регулировки зажигания.
Если падение мощности действительно произошло, необходимости в срочной замене поршней или расточке цилиндров нет. Если проблемы с цилиндро-поршневой группой возникли впервые (обычно это происходит через 6-7 тыс.км пробега), опытные владельцы мотоциклов меняют только поршневые кольца. При повторных неисправностях, если замена колец уже не помогает, устанавливаются новые поршни. Как правило, до этого момента мотоцикл успевает проехать до 40 тыс. км.
Оценить степень износа ЦПГ можно только разобрав ее. Эта операция требует аккуратности. Особенно нужно следить за сохранностью стопорного кольца – чтобы не уронить его в кривошипную камеру, закройте ее тряпкой. При выемке поршневой группы не рекомендуется выбивать палец молотком, так как есть риск загнуть шатун. Лучше пользоваться специальным съемником.
Поршень необходимо осмотреть на наличие большого количества задиров и трещин. Задиры чаще всего появляются на боковых поверхностях юбок, трещины возникают в местах повышенных концентраций напряжения.
Помимо визуального осмотра поршня, нужно замерить величину зазора между ним и цилиндром. Она не должна превышать 0,3-0,4 мм, в противном случае поршень требует замены.
Оценивая состояние поршня, обязательно обратите внимание на кольца и канавки. Если в них много нагара, кольца могут терять подвижность. Чтобы избежать так называемого "залегания", загрязнения необходимо удалить с помощью подходящего в меру острого предмета (например, шабера). Не стоит использовать для очистки колец и канавок надфили, ножовочные полотна и подобные инструменты, так как они могут повредить поршень, а это, в свою очередь, приведет к утечке газов и падению компрессии двигателя.
Осматривая кольца, проверьте, не проворачиваются ли они на поршне. Это может происходить по причине выпадения стопорного штифта.
Двухтактные двигатели мотоциклов имеют цилиндры с тремя окнами: впускным, выпускным и продувочным. Стопорные штифты фиксируют кольца в канавках и ориентируют их на участок гильзы без окон.
Если штифт выпадает, кольцо при движении поршня начинает вращаться и в какой-то момент оказывается в зоне впускного или выпускного окна цилиндра. Так как кольцо незамкнуто, оно стремится разжаться, его концы распрямляются и при попадании в окно срезаются. Обломки при этом оказываются в глушителе, что крайне нежелательно.
В качестве следующего шага диагностики рассмотрите отверстие под поршневой палец. В его канавках с каждой стороны поршня установлены стопорные кольца. В зависимости от типа мотоциклов они могут иметь разную конструкцию (с "усиками" или без), однако в любом случае должны утопать в канавках не менее чем на половину диаметра.
Особенности подбора поршневой группы
При подборе нового поршня или пары поршень-цилиндр обязательно обращайте внимание на соответствие их маркировок. У каждой модели мотоциклов существует от двух до четырех размерных групп поршней. Их диаметр может отличаться от 0,01 до 0,025 мм.
Маркировка группы обычно наносится в виде клейма на днище поршня и нижний торец цилиндра. Следите, чтобы эти цифры совпадали.
Перед установкой нового поршня проверьте, как он двигается в гильзе цилиндра. Правильно подобранная смазанная деталь должна опускаться в течение секунды под собственной силой тяжести. Если поршень падает с характерным стуком или двигается с приложением усилий, то он выбран неверно.
Цилиндр перед установкой поршня должен быть расточен. Если на поршне имеются острые внутренние углы, оставшиеся после механической обработки или из-за брака литья, их необходимо скруглить надфилем и заполировать.
Чтобы расположить поршень правильно, ориентируйтесь на стрелку, выбитую на днище детали. Если она отсутствует или не просматривается, поставьте поршень так же, как стопорные штифты: они должны "смотреть" на вертикальные секторы гильзы без окон.
При подборе подходящего пальца обращайте внимание на его маркировку. Так же, как поршни и цилиндры, он относится к одной из несколько размерных групп. Обычно на торец пальца ставят точку определенного цвета, такая же метка имеется на бобышке внутри поршня.
Поршневые пальцы двигателей современных мотоциклов обычно входят в бобышку под действием небольшого усилия при комнатной температуре. В старых моделях пальцы запрессовывались после нагрева в кипящей воде. Чтобы не ошибиться, стоит ознакомиться с инструкцией по эксплуатации транспортного средства.